專利名稱：一種紅外觸摸屏及其多點觸摸定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏，具體涉及一種紅外觸摸屏及其多點觸摸定位方法。
背景技術(shù)：
作為觸摸屏的一個分支，紅外觸摸屏因使用方便、抗爆性強、透光率高、可靠性高等優(yōu)點而逐漸被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。經(jīng)過20多年的發(fā)展，單點紅外觸摸屏技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，其識別精度、抗強光干擾等技術(shù)均已較大取得突破，穩(wěn)定性、可靠性大大提高，隨著計算機(jī)技術(shù)進(jìn)步，人們的需求越來越多，人們已經(jīng)不再滿足單點觸摸，而是提出了功能更強、 使用更加方便的多點觸摸的需求，以完成圖片放大縮小、旋轉(zhuǎn)等功能。而現(xiàn)在多點紅外觸摸屏，大都是保持單點觸摸屏硬件結(jié)構(gòu)不變，采用寫掃描方法消除偽點的方式來實現(xiàn)多點觸摸的識別，這種方法不能確實區(qū)區(qū)分多點觸摸真實的坐標(biāo)點，在原理上就不能真正實現(xiàn)多點觸摸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能確實區(qū)分多點觸摸的真實坐標(biāo)點，真正實現(xiàn)紅外多點觸摸定位的紅外觸摸屏及其多點觸摸定位方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為所述的紅外觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體兩相鄰邊上設(shè)有紅外發(fā)射裝置；在所述觸摸屏本體另外兩相鄰邊上設(shè)有紅外接收裝置；其特征在于在所述觸摸屏本體上設(shè)有紅外發(fā)射裝置的兩相鄰邊上設(shè)有用于接收觸摸物反射紅外光的反射光紅外接收裝置，所述反射光紅外接收裝置與所述紅外發(fā)射裝置間隔設(shè)置，且反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離。反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離，反射光紅外接收裝置的位置更加靠近觸摸屏本體邊緣，這樣反射光紅外接收裝置只能接受觸摸物反射回來的紅外光，而不能接收紅外發(fā)射裝置發(fā)射的紅外光；紅外發(fā)射裝置發(fā)射的紅外光有紅外接收裝置接收。所述紅外觸摸屏多點觸摸定位方法，通過微控制器控制觸摸屏紅外發(fā)射裝置及紅外接收裝置的開關(guān)，讀取光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，然后進(jìn)行觸摸點判斷，當(dāng)有多個點觸摸時，同時打開反射光紅外接收裝置，根據(jù)反射光的強弱消除偽點，進(jìn)行真正的多點觸摸定位，具體步驟如下A.微控制器啟動紅外觸摸屏，按順序驅(qū)動第1、2、3、…、N只紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置，記錄每對紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟B;B.微控制器根據(jù)記錄的AD值，與一設(shè)定的AD值比較判斷可能的觸摸點個數(shù)，如果沒有觸摸，返回步驟A，進(jìn)行下一次掃描；如果有一個觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟C，如果多于一個觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟D ；C.微控制器根據(jù)記錄的AD值，計算出觸摸物的坐標(biāo)，把計算出的坐標(biāo)返回，實現(xiàn)觸摸點的定位，返回步驟A繼續(xù)下一周掃描；D.當(dāng)有多個觸摸點時，微控制器計算出每個觸摸點所有的坐標(biāo)；當(dāng)有多點時，不能正確的區(qū)分坐標(biāo)點，比如，當(dāng)有兩點觸摸時，水平方向會得到兩個坐標(biāo)值Hxl和Hx2，垂直方向會得到兩個坐標(biāo)值Vyl和Vy2，四個值可以組合為四個點(Hx 1, Vyl)、(Hx 1, Vy2)、 (Hx2，Vyl)、(Hx2，Vy2)，因為實際只有兩點，其中必定有兩個點是偽坐標(biāo)，必須將其消除；計算出坐標(biāo)后，跳轉(zhuǎn)到步驟E進(jìn)行二次掃描，以消除偽點；E.打開觸摸點一個方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F;F.對光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值進(jìn)行比較，AD值小，說明觸摸物離發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)， AD值大，說明觸摸物離發(fā)射裝置比較近，這樣就可根據(jù)一個方向上的坐標(biāo)值判斷出另一方向的坐標(biāo)值，消除偽坐標(biāo)點；消除偽點后，將計算得到的觸摸點坐標(biāo)返回即實現(xiàn)了多點觸摸的定位，然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。所述步驟E中，打開觸摸點另一個方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F。本發(fā)明的優(yōu)點在于所述紅外觸摸屏及其多點觸摸定位方法，利用觸摸物的反射光的強弱真實的區(qū)分了實際觸摸物的位置，真實實現(xiàn)了紅外觸摸屏多點觸摸的定位；并且本發(fā)明只是多增加了一些放射光紅外接收裝置，成本和單點觸摸紅外觸摸屏相比，增加不大，且本發(fā)明能真正實現(xiàn)多點區(qū)分、可靠性性高、適用性廣。


下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明圖1為本發(fā)明紅外觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明紅外觸摸屏多點觸摸定位方法的工作原理示意圖；圖3為本發(fā)明紅外觸摸屏多點觸摸定位方法的的工作原理示意圖；圖4為本發(fā)明紅外觸摸屏多點觸摸定位方法的控制流程具體實施例方式下面對照附圖，通過對最優(yōu)實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，所述紅外光觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體相鄰兩個邊上設(shè)有紅外光發(fā)射裝置，THl、TH2、....、TH17、TH18, TVl、TV2、…、TV15、TV16 ；在觸摸屏本體另外相鄰的邊上與紅外光發(fā)射裝置正對的位置安裝紅外光接收裝置，RH1、RH2、….、 RH17、RH18，RV1、RV2、…、RV15、RV16，同時在安裝紅外發(fā)射裝置的邊上安裝反射光紅外接收裝置，HFRl、HFR2、....、HFR16、HFR17、VFR1、VFR2、....、VFR14、HFR15，這些反射光紅外接收裝置與紅外發(fā)射裝置間隔排列，且反射光紅外接收裝置到觸摸屏本體邊緣的距離小于紅外發(fā)射裝置到觸摸屏本體邊緣的距離，反射光紅外接收裝置的位置更加靠近觸摸屏本體邊緣，這樣反射光紅外接收裝置只能接收觸摸物反射的紅外光，而不能接收紅外發(fā)射裝置發(fā)射的紅外光，比如HFR4只能接收觸摸物發(fā)射回來的紅外光，而不能接收紅外發(fā)射裝置TH4 和TH5發(fā)射的紅外光。
下面結(jié)合圖2、圖3及圖4來詳細(xì)說明所述紅外光觸摸屏多點觸摸的定位方法，如圖2所示，多個觸摸點發(fā)射的紅外光及反射的紅外光用方向相反帶箭頭的線來表示；在觸摸屏掃描檢測區(qū)域中有兩個觸摸點(以實心圓來表示)A和B ；按照圖4的流程對圖2觸摸點進(jìn)行掃描檢測定位多個觸摸點的過程如下A.微控制器啟動紅外觸摸屏，進(jìn)行第一周掃描，按順序依次驅(qū)動所有正對的紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置，記錄每對裝置光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟B;B.微控制器根據(jù)記錄的AD值，與一設(shè)定的AD值(此AD值根據(jù)當(dāng)有觸摸物時實際測試得出，經(jīng)過多次不同環(huán)境測試，得出這個AD值，滿足微控制器根據(jù)記錄的AD值小于設(shè)定的AD值時，就認(rèn)為有觸摸)比較判斷可能的觸摸點的個數(shù)，如果沒有觸摸，返回步驟A，進(jìn)行下一次掃描；如果有一個觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟C，如果多于一個觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟 D ；C.微控制器根據(jù)記錄的AD值，計算出觸摸物的坐標(biāo)，把計算出的坐標(biāo)返回，實現(xiàn)觸摸點的定位，返回步驟A繼續(xù)下一周掃描；D.當(dāng)有多個觸摸點時，微控制器計算出每個觸摸點所有的坐標(biāo)；如圖2所示，比較得出觸摸點為兩個，兩觸摸點一個方向正對的紅外發(fā)射裝置為TH4和TH5，TH11和TH12，兩觸摸點另一方向正對的紅外發(fā)射裝置為TV6和TV7，TV10和TV11，在橫坐標(biāo)方向會確定兩個點，在縱坐標(biāo)方向也會確定兩個點，根據(jù)TH4和TH5計算出橫坐標(biāo)Hxl，根據(jù)THl 1和TH12計算出橫坐標(biāo)Hx2，根據(jù)TV6和TV7計算出橫坐標(biāo)Vyl，根據(jù)TVlO和TVll計算出橫坐標(biāo)Vy2， 根據(jù)求出的坐標(biāo)值可以組合為四個觸摸點A (Hx2、Vyl) ,B (HxU Vy 2) ,C (HxU Vyl)、D(Hx2、 Vy2)，而實際上只有兩個真實的觸摸點，所以需要第二次掃描把兩個偽點C和D (圖中以虛線空心圓來表示)消除掉；E.進(jìn)行第二次掃描，打開紅外發(fā)射裝置TH4和TH5，同時打開反射光紅外接收裝置 HFR4，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓AD值A(chǔ)DRHl ；關(guān)閉所有紅外發(fā)射裝置及反射光紅外接收裝置，打開紅外發(fā)射裝置THll和TH12，同時打開反射光紅外接收裝置HFR12，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓 AD值A(chǔ)DRH2，跳轉(zhuǎn)到步驟F ；F.對光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值進(jìn)行比較，觸摸點B在縱坐標(biāo)方向離紅外發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)，觸摸物A的在縱坐標(biāo)離紅外發(fā)射裝置比較近，所以光電轉(zhuǎn)化后的電壓ADRHl小于 ADRH2,反過來通過比較ADRH2和ADRHl，就可以確定Hxl對應(yīng)的縱坐標(biāo)為Vy2，Hx2對應(yīng)的縱坐標(biāo)為Vyl，消除兩偽坐標(biāo)點，然后把真實坐標(biāo)點返回給微處理器，對兩觸摸點即進(jìn)行準(zhǔn)確真實的定位；然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，上述步驟E中，為進(jìn)一步確保結(jié)果正確，對兩觸摸點另一方向進(jìn)行第三次掃描，打開紅外發(fā)射裝置TV6和TV7，同時打開反射光紅外接收裝置VFR6，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓AD值A(chǔ)DRVl ；關(guān)閉所有紅外發(fā)射裝置及反射光紅外接收裝置，打開紅外發(fā)射裝置TVlO和TVl 1，同時打開反射光紅外接收裝置VFR10，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓AD值 ADRV2，跳轉(zhuǎn)到步驟F ；F.因為觸摸點A在橫坐標(biāo)方向離紅外發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)，觸摸物B的在橫坐標(biāo)方向離紅外發(fā)射裝置比較近，所以光電轉(zhuǎn)化后的電壓ADRVl大于ADRV2，反過來通過比較ADRV2 和ADRVl，就可以確定Vyl對應(yīng)的縱坐標(biāo)為Hx2，Vy2對應(yīng)的縱坐標(biāo)為Hxl，將兩個偽觸摸點 C和D消除掉，然后就可以把真實坐標(biāo)點返回給微處理器，對兩觸摸點即進(jìn)行準(zhǔn)確真實的定位，然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。當(dāng)觸摸點為兩個以上時，同樣適用上述方法去除偽點，對多個觸摸點進(jìn)行準(zhǔn)確真實的定位，如果觸摸點在一個方向上離紅外發(fā)射裝置的距離相差較近時，綜合采用觸摸點另一個方向進(jìn)行三次掃描進(jìn)行偽坐標(biāo)消除的方法，如圖3所示，最終進(jìn)行觸摸點的定位。上面對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制， 只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種紅外觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體兩相鄰邊上設(shè)有紅外發(fā)射裝置；在所述觸摸屏本體另外兩相鄰邊上設(shè)有紅外接收裝置；其特征在于在所述觸摸屏本體上設(shè)有紅外發(fā)射裝置的兩相鄰邊上設(shè)有用于接收觸摸物反射紅外光的反射光紅外接收裝置，所述反射光紅外接收裝置與所述紅外發(fā)射裝置間隔設(shè)置，且反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離。
2.—種紅外觸摸屏多點觸摸定位方法，其特征在于包括以下步驟；A.微控制器啟動紅外觸摸屏，按順序驅(qū)動第1、2、3、…、N只紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置，記錄每對紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟B ；B.微控制器根據(jù)記錄的AD值，與一設(shè)定的AD值比較判斷可能的觸摸點個數(shù)，如果沒有觸摸，返回步驟A，進(jìn)行下一次掃描；如果有一個觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟C，如果多于一個觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟D ；C.微控制器根據(jù)記錄的AD值，計算出觸摸物的坐標(biāo)，把計算出的坐標(biāo)返回，實現(xiàn)觸摸點的定位，返回步驟A繼續(xù)下一周掃描；D.當(dāng)有多個觸摸點時，微控制器計算出每個觸摸點的所有坐標(biāo)；計算出坐標(biāo)后，跳轉(zhuǎn)到步驟E進(jìn)行二次掃描，以消除偽點；E.打開觸摸點一個方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F;F.對光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值進(jìn)行比較，AD值小，說明觸摸物離發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)，AD值大，說明觸摸物離發(fā)射裝置比較近，這樣就可根據(jù)一個方向上的坐標(biāo)值判斷出另一方向的坐標(biāo)值，消除偽坐標(biāo)點；消除偽點后，將計算得到的觸摸點坐標(biāo)返回即實現(xiàn)了多點觸摸的定位，然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。
3.按照權(quán)利要求2所述的紅外觸摸屏多點觸摸定位方法，其特征在于所述步驟E中， 打開觸摸點另一個方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓 AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外觸摸屏及其多點觸摸定位方法，所述紅外觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體兩相鄰邊上設(shè)有紅外發(fā)射裝置；在所述觸摸屏本體另外兩相鄰邊上設(shè)有紅外接收裝置；在所述觸摸屏本體上設(shè)有紅外發(fā)射裝置的兩相鄰邊上設(shè)有用于接收觸摸物反射的紅外光的反射光紅外接收裝置，所述反射光紅外接收裝置與所述紅外發(fā)射裝置間隔設(shè)置，且反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離；紅外觸摸屏多點觸摸定位方法，包括六大步驟。本發(fā)明利用觸摸物反射光的強弱真實的區(qū)分了實際觸摸物的位置，真實實現(xiàn)了紅外觸摸屏多點觸摸的定位；本發(fā)明可靠性高、適用性廣。
文檔編號G06F3/042GK102193690SQ20111014398
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者康濤, 沈威, 涂娟, 郎立國 申請人:中航華東光電有限公司